MATLAB地理信息系统：处理空间数据，探索地理世界（5个实战案例）

# 1. MATLAB地理信息系统简介**

MATLAB地理信息系统（GIS）是一种强大的工具，用于存储、管理、分析和可视化地理数据。它为用户提供了一套全面的函数和工具箱，用于处理空间数据，例如点、线和多边形。MATLAB GIS广泛应用于各种领域，包括环境科学、城市规划、交通工程和自然资源管理。

本章将介绍MATLAB GIS的基本概念和功能。我们将讨论空间数据类型和结构，地理数据获取和加载，以及空间数据可视化和分析。通过本节，您将了解MATLAB GIS的强大功能以及如何使用它来解决现实世界的地理问题。

# 2.1 空间数据类型和结构

### 栅格数据

栅格数据是一种以规则网格组织的空间数据，其中每个网格单元（像素）都包含一个值，表示该位置的特定属性。栅格数据通常用于表示连续变化的现象，例如地形高度、土地利用类型或温度。

**参数说明：**

* **分辨率：**栅格单元的大小，单位为地面单位（例如，米或英尺）。
* **数据类型：**栅格单元中值的类型，例如整型、浮点型或字符型。
* **地理参考：**栅格数据与真实世界坐标系之间的关系。

**代码示例：**

% 创建一个分辨率为 10 米的栅格数据
rasterData = georaster('elevation.tif', 'Resolution', 10);

% 获取栅格数据的地理参考信息
geographicReference = rasterData.GeographicReference;

### 矢量数据

矢量数据是一种以点、线和面等几何形状表示空间数据的格式。矢量数据通常用于表示离散的对象，例如道路、建筑物或边界。

**参数说明：**

* **几何类型：**矢量要素的形状，例如点、线或面。
* **属性：**与矢量要素关联的附加信息，例如名称、长度或面积。
* **拓扑关系：**矢量要素之间的空间关系，例如相邻、相交或包含。

**代码示例：**

% 创建一个矢量图层，其中包含道路要素
roadLayer = geoshapelayer('roads.shp');

% 获取矢量图层的几何类型
geometryType = roadLayer.GeometryType;

% 获取矢量要素的属性
attributes = roadLayer.Attributes;

### 点云数据

点云数据是一种以三维点的集合表示空间数据的格式。点云数据通常用于表示复杂的三维对象，例如建筑物、树木或地形。

**参数说明：**

* **点密度：**点云中每平方单位面积的点数。
* **坐标系：**点云数据的空间参考。
* **属性：**与点云点关联的附加信息，例如颜色或强度。

**代码示例：**

% 加载点云数据
pointCloud = pcread('building.las');

% 获取点云的点密度
pointDensity = pointCloud.PointDensity;

% 获取点云的坐标系
coordinateSystem = pointCloud.CoordinateSystem;

### 关系数据

关系数据是一种将空间数据与其他类型的数据（例如属性数据）关联的格式。关系数据通常用于存储与空间对象相关的信息，例如人口统计数据、土地所有权或环境监测数据。

**参数说明：**

* **空间主键：**将空间对象与关系表中的记录关联的唯一标识符。
* **属性表：**包含与空间对象关联的附加信息的表。
* **连接：**空间对象与属性表之间的连接类型，例如一